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De Mestral Jean-Christophe - L'Atome vert


Auteur : De Mestral Jean-Christophe
Ouvrage : L'Atome vert Le thorium, un nucléaire pour le développement durable
Année : 2011

Lien de téléchargement : De_Mestral_Jean-Christophe_-_L_Atome_vert.zip

Introduction. GÉNÉRALITÉS. «La deuxième ère nucléaire». C'est ainsi qu'Alvin Weinberg, ancien directeur du Oak Ridge National Laboratory, aux États-Unis, qualifiait l'espoir qu'il nourrissait pour la société, avant de décéder en 2006. Cette deuxième ère est si révolutionnaire que tout ce qui a été fait dans le domaine nucléaire jusqu'à maintenant ne peut être que classifié sous une première ère, celle vouée à être remplacée et à disparaître. Ce livre décrit le chemin emprunté par nombre de scientifiques, qui, dans une vision à très long terme motivée par des idées sécuritaires, ont conçu une nouvelle manière de produire de l'énergie, débarrassée des risques que porte la génération actuelle de réacteurs. Il n'est pas question ici d'apologie de l'énergie nucléaire; toute source énergétique présentant un quelconque danger potentiel serait certainement écartée si l'humanité trouvait le moyen d'assurer sa consommation, croissante, uniquement par une source renouvelable, sans impact sur l'environnement, sans risque et sans nuisance, en un mot, la source parfaite. Mais nous n'en sommes pas là, et toutes les sources d'énergie connues aujourd'hui mettent d'une manière ou d'une autre en péril des vies humaines, y compris l'énergie solaire avec 0,44 décès et l'éolien avec 0,15 décès par térawattheure (TWh) produit. Pour référence, l'hydroélectricité compte 1,4 décès/TWh (on pense au barrage de Banquio, 170'000 morts), le nucléaire 0,04 décès/TWh, le charbon 161 décès/TWh (problèmes respiratoires, émanations de C02, dispersion dans l'atmosphère de carbone-14 radioactif) et la biomasse 12 décès/TWh. Nous en sommes actuellement réduits à tenter de combiner, avec plus ou moins de bonheur, divers systèmes énergétiques pour répondre à la demande et satisfaire les exigences des uns et des autres. Cet ouvrage se base sur la prémisse (discutable peut-être) que la consommation mondiale d'électricité ne baissera pas au cours des cinquante prochaines années, bien au contraire : elle augmentera certainement. Des experts essaient d'imaginer une société basée uniquement sur le renouvelable, et par là il faut entendre des énergies qui ne sont pas fondées sur le noyau de l'atome, ni celles qui produisent (directement) du C02• Non seulement c'est mettre toutes les approches fondées sur la physique du noyau de l'atome dans le même panier, ce qui est intellectuellement indéfendable, mais c'est se baser sur des scénarios énergétiques futurs pour le moins osés. On a pu lire, en juillet 2011, que l'Académie suisse des sciences techniques estimait possible une production à 85% de l'électricité à partir de renouvelables, à condition que la société (suisse) divise ses besoins par trois et qu'elle revienne à l'intensité énergétique de 1960. Ces conditions semblent largement irréalistes, mais vu à l'horizon 2050, c'est loin et on peut arguer que c'est une question d'appréciation. Au niveau mondial, la « U.S. Energy Information Administration» estime que la consommation d'électricité devrait augmenter de 87% entre 2007 et 2035, la demande émanant surtout des pays émergents. D'ici à 2050, la majorité des études tablent sur un doublement de la demande, à laquelle répondront surtout les centrales à charbon. L'être humain n'est malheureusement pas connu pour sa discipline et son sens de l'économie. L'énergie nucléaire propre a indubitablement un bel avenir. Il est cependant certain que les incidents et accidents nucléaires créent une mauvaise image de la physique nucléaire et qu'en conséquence on constate une diminution de l'intérêt des étudiants pour cette matière. C'est le manque de compétences, dans ce domaine qui rend la transition vers des technologies nouvelles difficile. Par exemple, une raison pour laquelle les ADS (Accelerator-Driven Systems, voir le chapitre à ce sujet) ne font pas partie de la liste des réacteurs de génération IV est l'absence de connaissances suffisantes des ingénieurs nucléaires dans la technologie des accélérateurs. L'amortissement des énormes investissements consentis pour la technologie actuelle constitue également un frein important à la recherche de solutions novatrices dans ce domaine. Un article publié en avril 2011 par Behnam Taebi, de l'université de Delft, Pays-Bas, pose la question du choix de l'option moralement souhaitable pour la production d'énergie nucléaire. Il argumente que l'option choisie doit sauvegarder les intérêts des générations futures, et que nous, génération actuelle, avons au moins deux obligations envers la postérité : premièrement, de ne pas négliger ou ignorer les principes de sécurité en faveur des générations futures et deuxièmement, de maintenir la qualité de vie future dans la mesure où cela est possible avec les ressources énergétiques disponibles. LES ARGUMENTS. Les centrales au thorium seraient-elles candidates au titre d'option moralement souhaitable? En effet, les diverses variantes de réacteurs possèdent des caractéristiques tout à fait extraordinaires : - Sécurité : les particularités des réacteurs examinés plus loin dans ce livre démontrent des qualités de sécurité intrinsèques exceptionnelles, que ce soit par leur forte capacité autorégulatrice, leurs systèmes de sécurité passive, la facilité des arrêts d'urgence, l'absence de risque d'explosion et de fonte du réacteur ainsi que par la possibilité de recourir à la convection naturelle pour l'extraction de la chaleur. Abondance: le thorium est quatre à cinq fois plus abondant que l'uranium dans la croûte terrestre. En tenant compte du fait que 100% du thorium extrait du sol est utilisable dans un réacteur (comparé à 0,5% de l'uranium dans un réacteur à eau légère), il a une densité énergétique 200 fois supérieure par kilogramme. Nous disposons de réserves mondiales, réparties sur tous les continents, pour 10'000 ans au moins, de quoi voir venir une troisième ère. L'uranium, quant à lui, devrait être épuisé dans 80 ans. - Durée de vie des déchets: elle n'est plus de plusieurs centaines de milliers d'années, mais de 300 à 500 ans. La combustion du thorium ne produit qu'une infime partie des actinides mineurs fabriqués par la combustion de l'uranium. La radioactivité diminue beaucoup plus vite. De plus, le volume des déchets issus du thorium est 250 fois moindre que celui issu de la combustion de l'uranium. Aujourd'hui, on sait très bien construire des petits dépôts qui peuvent durer 500 ans, mais on ne sait toujours pas construire des grands dépôts qui doivent abriter des déchets pendant 100'000 ans. - Non-prolifération: en se basant sur le combustible ou ce que l'on peut en extraire d'un réacteur, il est quasiment impossible de fabriquer une arme atomique. La manipulation des déchets issus du thorium présente des difficultés techniques très difficiles à surmonter, aujourd'hui à la portée d'un petit nombre de nations seulement. En ajoutant à cela la volonté de construire un nombre très limité de centrales de retraitement afin de ne pas disséminer la technique, on réduit considérablement le risque de prolifération tout en permettant à d'autres nations de bénéficier de cette source d'énergie. - Élimination des déchets actuels : on a pu lire qu'il fallait être pro-nucléaire pour se réjouir du fait que ces centrales génèrent des déchets qui ne dureront «que» 500 ans. Mais ce n'est pas vrai. Car ces centrales viennent aussi avec la capacité de faire disparaître les déchets encombrants et dangereux actuels en les incinérant, technique applicable également aux stocks de plutonium issus de la démilitarisation de l'Est et de l'Ouest. L'incinération permet de réduire la durée de vie de ces déchets et produit en plus de l'électricité. Sans incinérateur, nous sommes condamnés à vivre avec des déchets longue durée. Avec les centrales au thorium, nous pouvons répondre au critère moral de préservation de l'environnement des générations à venir. Les écologistes devraient voir cela comme du pain bénit. On peut encore ajouter qu'il est possible d'utiliser du thorium à la place de l'uranium dans plusieurs types de centrales actuelles, sans modifications majeures et que le thorium, contrairement à l'uranium, n'a pas besoin d'être enrichi avant d'être utilisé dans un réacteur. C'est une installation de moins, une procédure en moins et des coûts en moins. Ces affirmations sont abordées plus en détail et expliquées dans les prochains chapitres. On pourra ainsi constater que les centrales au thorium sont effectivement des candidates sérieuses au titre de l'option moralement souhaitable qui doit prévaloir dans la deuxième ère nucléaire, dans l'attente de la troisième ère, qui peut être celle de la fusion nucléaire. Le mot «nucléaire» est souvent galvaudé et du coup fait peur à certains en créant des amalgames. Quand on entend l'expression «sortir du nucléaire», le terme «nucléaire» n'est pas précisément défini et souvent mal compris même par son utilisateur. Seulement, ce terme est à multiples facettes et comprend la fusion comme la fission, l'uranium comme le thorium: ce sont des notions différentes. Mais la géothermie aussi est «nucléaire» : la chaleur provient de la désintégration des noyaux d'uranium et de thorium naturellement présents dans le sol. Bien sûr, on dira que ce n'est pas la même chose, que ce n'est pas dangereux, que c'est la nature. Et c'est précisément le point: on ne peut pas mettre le nucléaire dans une seule boîte, pas plus que l' on peut simplement ignorer les avancées technologiques, quelles qu'elles soient. C'est la raison pour laquelle il est indispensable, intellectuellement et moralement, d'inclure dans le débat de politique énergétique toutes les options technologiques, qu'elles portent l'étiquette «nucléaire» ou non. L'énergie issue du thorium vit un renouveau, après des années d'éclipse. À la différence de la fusion nucléaire, aucun saut technologique n'est nécessaire pour sa mise au point. La bonne nouvelle, c'est que la plupart des problèmes liés à l'énergie nucléaire telle que nous la connaissons aujourd'hui peuvent être résolus par les centrales au thorium. ...

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